ВИБРАЦИОННЫЙ ИСТОЧНИК СЕЙСМИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ Российский патент 2004 года по МПК G01V1/02 

Изобретение относится к устройствам для генерирования сейсмической энергии, предназначенным для возбуждения в естественных (земные недра) и искусственных (здания, сооружения) объектах сейсмических колебаний с целью вибрационных невзрывных исследований этих объектов. Например, для сейсморазведки, оценки сейсмостойкости и других инженерных изысканиях.

Известны вибрационные источники сейсмических сигналов, такие как М-9 ("Mertz, США), 1987 /1/. Y-900-LF ("Failing, Канада), 1986 /2/, CB-10-180 ("Сейсмотехника", Беларусь), 1989 /3/, содержащие транспортное средство, возбудитель вибрации, состоящий из реактивной массы и двухштокового гидроцилиндра и закрепленный на опорной плите, промежуточные плиты, амортизаторы, установленные между опорной плитой и промежуточными плитами, гидроцилиндры подъема-опускания опорной плиты, установку насосную, электрогидравлический преобразователь-усилитель, через который в полости гидроцилиндра возбудителя вибрации подается поток рабочей жидкости, пропорциональный подаваемому электрическому сигналу, а также пневмо-, гидро- и электрооборудование.

Работа источника происходит следующим образом.

По прибытию на место изысканий включается установка насосная. Опорная плита с возбудителем вибрации из транспортного положения переводится в рабочее - прижимается к объекту (например, к грунту) пассивной массой, составленной частью веса транспортного средства и размещенных на нем устройств. Электрогидравлический преобразователь-усилитель по команде системы управления формирует в полостях гидроцилиндра переменное давление рабочей жидкости, приводя в движение реактивную массу. На плунжере гидроцилиндра возникает переменная сила, которая через оперную плиту генерирует в объекте сейсмические колебания требуемой частоты и амплитуды.

Недостатки этих источников учтены при создании вибратора сейсмического CB-5-150 М2А ("СКБИМ", Россия) Хб2.775.063 /4/, наиболее близкого к предлагаемому:
- выбрано более лучшее по прочности и проходимости транспортное средство, серийно выпускаемое в России;
- разработана закрытая гидросистема, не требующая дополнительного насоса и предохранения от атмосферного загрязнения;
- создана система управления, адаптированная к электрогидравлическим преобразователям-усилителям России, Украины, США;
- компоновка рабочих агрегатов и механизмов произведена с учетом оптимального движения рабочей жидкости и их доступности для обслуживания и ремонта.

К существенным недостаткам данного источника следует отнести то, что усилие, передаваемое на объект, определяется косвенным путем через величину реактивной массы и показания датчиков ускорения, установленных на реактивной массе и опорной плите. При одних и тех же параметрах потока рабочей жидкости и задающего сигнала величина усилия может отличаться в зависимости от многих факторов, например жесткости грунта.

Целью заявляемого изобретения является повышение эффективности работы вибрационного источника сейсмических сигналов и достоверности получаемых результатов.

Указанная гель достигается за счет того, что между опорной и промежуточными плитами установлена дополнительная плита, на которой закреплен возбудитель вибрации, а между дополнительной и опорной плитами встроены тензометрические датчики силы.

Предлагаемый вибрационный источник сейсмических сигналов иллюстрируется на фиг.1 и 2.

На фиг. 1 представлена компоновочная схема вибрационного источника; на фиг.2 - схема передачи усилия от возбудителя вибрации на опорную плиту.

Вибрационный источник сейсмических сигналов содержит транспортное средстве 1 (см. фиг.1), спорную плиту 2, возбудитель вибрации 3, установку насосную 4, устройство 5 подъема-опускания опорной плиты, электрогидравлический преобразователь-усилитель 6, систему управления (не показано) дополнительную плиту 7 (см. фиг.2), промежуточные плиты 6, тензометрические датчики силы 9, амортизаторы 10.

Возбудитель вибрации 3 закреплен на дополнительной плите 7, установленной между опорной 2 и промежуточными плитами 8. Между опорной 2 и дополнительной 7 плитами встроены тензометрические датчики силы 9.

Работа вибрационного источника сейсмических сигналов заключается в следующем.

По прибытию на место изысканий включается установка насосная. Устройство 5 подъема-опускания переводит опорную плиту 2 в рабочее положение.

Пассивная масса (на фиг.2 обозначена "Р") через промежуточные плиты 6, амортизаторы 10, дополнительную плиту 7 и тензометрические датчики силы 9 прижимает опорную плиту 2 к объекту. Электрогидравлический преобразователь-усилитель 6 по команде системы управления подает поток рабочей жидкости в возбудитель вибрации 3. Усилие, создаваемое возбудителем вибрации 3, через дополнительную плиту 7 и тензометрические датчики силы 9 передается на опорную плиту 2 и, следовательно, на объект.

Передача усилия от возбудителя вибрации на опорную плиту через тензометрические датчики силы позволяет:
- непосредственно контролировать силу генерируемого в объекте сейсмического сигнала;
- своевременно вносить коррективы в задающий сигнал;
- повысить достоверность и эффективность сейсморазведки и инженерных изысканий.

Использованные источники.

1. Сервогидравлический вибратор М-9 "Mertz" США, 1987.

2. Сервогидравлический вибратор Y-900-LF "Failing" Канада, 1986.

3. Источник сейсмических сигналов вибрационный СВ-10-180. "Сейсмотехника" Беларусь, 1989.

4. Сейсмический вибратор CB-5-150 М2А, конструкторская документация "СКБИМ" Хб2.775.063, Россия.

Изобретение относится к устройствам для генерирования сейсмической энергии, предназначенным для возбуждения в естественных и искусственных объектах сейсмических колебаний с целью вибрационных невзрывных исследований этих объектов. Сущность: источник сейсмических сигналов содержит транспортное средство, возбудитель вибрации, опорную плиту, устройство подъема-опускания опорной плиты, установку насосную, электрогидравлический преобразователь-усилитель, систему управления, амортизаторы. Между опорной и промежуточными плитами установлена дополнительная плита с закрепленным на ней возбудителем вибрации. Между дополнительной и опорной плитами встроены тензометрические датчики силы. Технический результат: повышение эффективности работы источника и достоверности получаемых результатов. 2 ил.

Вибрационный источник сейсмических сигналов, содержащий транспортное средство, возбудитель вибрации, опорную плиту, устройство подъема-опускания опорной плиты, установку насосную, электрогидравлический преобразователь-усилитель, систему управления, амортизаторы, отличающийся тем, что между опорной и промежуточными плитами установлена дополнительная плита с закрепленным на ней возбудителем вибрации, а между дополнительной и опорной плитами встроены тензометрические датчики силы.